電阻法研究擠壓態(tài)Al-Mg-Si合金的固溶及時效過程.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、Al-Mg-Si系擠壓鋁合金密度低、耐腐蝕、焊合性好,具有良好的綜合機械性能。本文在Al-Mg-Si系擠壓鋁合金基礎上,用電阻法和硬度法測試固溶和時效過程中性能的變化,結合由DSC方法得到的時效過程的轉變曲線,得到了較佳的時效熱處理工藝。本文研究的主要結果如下: 通過研究固溶過程中合金的電阻率變化,結果表明,空位是通過空位-溶質原子聯合體來影響合金的電阻率的,它引起的附加電阻率不僅與固溶溫度有關,還與溶進基體的溶質原子數量有關,

2、其關系式為ρ(TQ)=1.0801E-4*exp(-8811.5942/TQ)*(1+0.8113℃)(TQ為淬火溫度,C為溶質元素的原子百分數);同時,對低濃度固溶體電阻率偏離Matthissen定律的現象進行了研究,在考慮空位.溶質原子耦合作用的基礎上,對Matthissen定律進行了補充和說明。 通過研究固溶溫度和時效溫度對合金電阻率的影響,結果表明,固溶溫度越高,淬火后由于異類原子的溶入引起的溶劑點陣畸變越大,對電子的散

3、射作用越大,合金時效過程中的峰值電阻率越高,而且,固溶溫度高于飽和固溶溫度時,時效過程中合金電阻率降低的速率隨固溶溫度的升高而加快,說明空位有加速時效的作用,在保證不過燒的前提下,適當提高固溶溫度能夠縮短合金到達峰值時效的時間。 通過研究合金的時效轉變過程,在Johnson-Mehl-Avrami(JMA)方程的基礎上得到了該合金的相變動力學方程,由方程中Avrami指數n得知合金的時效過程是由形核和長大機制控制的,這些對時效工

4、藝的優(yōu)化將有很好的指導作用;采用分別由Ozawa,Takhor,Kissinger和Starink提出的四種模型對時效析出過程的激活能進行了研究,與文獻中平衡態(tài)Al-Mg-Si合金的對比結果表明,含有過量Si的Al-Mg-Si合金,G.P.區(qū)的形成和β"相的析出速度更快,但β"相的穩(wěn)定性大大降低,極易向β'相轉變;采用DSC測試方法得到了合金在各升溫及保溫過程中的熱流變化曲線,進而得到該合金時效過程的轉變曲線,并結合目前公認的時效析出序

5、列對各個相變區(qū)域進行了預測,這將對合金時效工藝的制定以及強化機制的研究有好的指示作用。通過研究合金的時效制度,結果表明,單級時效中較好的時效工藝為“170℃×6h”,峰值硬度為112HB,強化相為β’相;長時間的室溫預時效后,繼續(xù)進行人工時效時,對合金的力學性能提高不大;由相變動力學方程對該合金的時效新工藝進行了預測,用電阻法和硬度法進行了有效的驗證,預測結果與實際情況有著很好的符合,該合金的時效新工藝為“200℃×1h+170℃×3h

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